دليل التكنولوجيا: ثني الصفائح المعدنية بالانتفاخ — كيفية تشكيل منحنيات ذات نصف قطر كبير

ملخص

في التصنيع اليومي لأجزاء الصفائح المعدنية، يتعامل العمال عادةً مع الزوايا القائمة البالغة ٩٠ درجة أو انحناءات حادة قياسية أخرى. ومع ذلك، فإن تشكيل جزء من الصفائح المعدنية بانحناء دائري ذي نصف قطر كبير يمثل تحدياً فريداً، لأن أدوات الثني القياسية المستخدمة في آلات الثني الهيدروليكية مصممة للثني على شكل حرف V القياسي.

الطريقة الأكثر فعالية لتشكيل انحناء دائري ذي نصف قطر كبير دون الحاجة إلى أدوات تشكيل مخصصة هي عملية تُعرف باسم الثني المتدرج (أو الثني التدريجي). ويشرح هذا الدليل الحسابات النظرية الكامنة وراء الثني المتدرج ، بما في ذلك طول القوس وعدد مرات الثني والزاوية المطبَّقة في كل ثنية، وذلك لمساعدتك على تحقيق انحناءات دائرية دقيقة ذات أنصاف أقطار كبيرة باستخدام آلة ثني رقمية تحكمها الحواسيب.

مبدأ الثني المتدرج

يعتمد الثني المتدرج على استخدام قالب V قياسي وأداة ثني قياسية لإنشاء انحناء كبير عبر سلسلة من الثنيات الصغيرة الزاوية. وبضبط مسافة التغذية (حجم الخطوة) وعمق غمر أداة الثني في كل ضربة، تقوم آلة الثني الرقمية بتقريب انحناء دائري مستمر كبير بكفاءة.

حسابات الثني المتدرج خطوة بخطوة

لكي نفهم طريقة الحساب، دعونا نستعمل مثالاً عمليًّا بالمُعطيات التالية (كما هو مبيَّن في الرسم الهندسي المرجعي):

· سماكة الصفيحة (T): 2 ملم

· مجموع زاوية الانحناء: ١٢٠° (أي أن القطعة تنحني بمقدار ٦٠°، فتبقى الزاوية المحصورة ١٢٠°)

· نصف القطر الخارجي: R30

· نصف قطر المحور المحايد (R): R29 (في حسابات القوس، نستخدم المحور المحايد، الذي يقع عادةً على بعد نصف سماكة المادة من نصف القطر الداخلي. أي: R30 خارجي ناقص نصف السماكة البالغة ١ مم = R29)

· طول قوس المحور المحايد (L): ٣٠,٣٧ مم

لبرمجة آلة الثني الرقمية (CNC press brake)، نحتاج إلى حساب قيمتين بالغتي الأهمية: عدد الثنيات وحقيقة أن الزاوية لكل ثنية .

١. احسب عدد الثنيات

أولاً، حدد مسافة التغذية (حجم الخطوة) بين كل ضربة. وينتج عن حجم خطوة أصغر منحنى أكثر نعومة، لكنه يستغرق وقتاً أطول. ولنفترض أن مسافة التغذية هي ٢ مم لكل خطوة .

الصيغة: عدد الثنيات = طول قوس المحور المحايد ÷ مسافة التغذية

الحساب: ٣٠,٣٧ مم ÷ ٢ مم = ١٥,١٨٥

بالتقريب إلى أقرب عدد صحيح، نحصل على ١٥ ثنية .

٢. احسب الزاوية لكل ثنية (نظرية)

بعد ذلك، يجب حساب الزاوية المحددة التي يجب أن تحققها الضربة في كل واحدة من تلك الـ١٥ خطوة.

الصيغة: الزاوية لكل ثني = ١٨٠° − [ (مسافة التغذية ÷ طول القوس) × (١٨٠° − مجموع زوايا الثني) ]

ملاحظة: يشير "مجموع زوايا الثني" هنا إلى الزاوية المحصورة النهائية للقطعة (١٢٠°)، وبالتالي فإن انحراف الثني الفعلي هو (١٨٠° − ١٢٠°) = ٦٠°.

الحساب: الزاوية لكل ثني = ١٨٠° − [ (٢ ÷ ٣٠,٣٧) × ٦٠° ] = ١٨٠° − [ ٠,٠٦٥٨ × ٦٠° ] = ١٨٠° − ٣,٩٥° ≈ ١٧٦°

وبالتالي، يجب أن تقوم الآلة بتنفيذ ١٥ ثنياً متتالياً، وكلٌّ منها بزاوية قدرها ١٧٦ درجة .

٣. صيغة تقدير سريعة

إذا لم تكن قادرًا على قياس طول القوس بدقة في ورشة العمل، فيمكنك استخدام صيغة مبسَّطة تعتمد مباشرةً على نصف قطر المحور المحايد:

الصيغة المبسَّطة: الزاوية لكل ثني = ١٨٠° − [ (مسافة التغذية ÷ (٣,١٤ × نصف قطر المحور المحايد)) × ١٨٠° ]

الحساب: الزاوية لكل ثني = ١٨٠° − [ (٢ ÷ (٣,١٤ × ٢٩)) × ١٨٠° ] ≈ ١٧٦°

(إذا قررت زيادة حجم الخطوة إلى ٣ مم لتسريع الإنتاج، فما عليك سوى استبدال الرقم «٢» في الصيغ بالرقم «٣» وإعادة الحساب.)

أهمية الدقة في آلات التحكم العددي بالحاسوب في ثني الانتفاخات

يجب ملاحظة أن هذه حسابات نظرية فقط. أما في التصنيع الفعلي، فإن ارتداد المادة وارتداء الأدوات يعني أن المشغلَ يجب أن يُجري ضبطًا دقيقًا للنتائج استنادًا إلى هذه الصيغ.

يعتمد هذا الأسلوب اعتمادًا كبيرًا على إمكانات تقنية التحكم العددي بالحاسوب الحديثة. وبما أن الطول الكلي للقوس في منحنى كبير يفوق بكثير عرض أدوات التشكيل القياسية، فيجب أن تستخدم الآلة عدة خطوات آلية متتالية في تحديد الموضع لإكمال المنحنى الكلي.

المقايضة:

· عدد أقل من الثنيات (حجم خطوة أكبر): إنتاج أسرع، لكنه يؤدي إلى ظهور علامات طي مرئية (علامات اهتزاز) على المنحنى.

· عدد أكبر من الثنيات (حجم خطوة أصغر): منحنى جمالي أكثر نعومةً بكثير، لكنه يقلل من كفاءة المعالجة.

وبما أن ثني الانتفاخات يتطلب تعديلات دقيقة متكررة في زاوية الثني وموضع المقياس الخلفي بدقة متناهية، يتطلب ذلك آلة ثني تحكم رقمي حاسوبي عالية الدقة . وإذا كانت دقة الآلة منخفضة، فإن الأخطاء الطفيفة الناتجة عن كل واحدة من الثنيات الخمسة عشر ستتراكب، مما يؤدي إلى تشوه شديد في الزاوية والبعد النهائيين.

لإنتاج أجزاء معدنية رقيقة ذات نصف قطر كبير وبجودة عالية باستمرار، يجب الاستثمار في آلة ثني تحكم رقمي حاسوبي دقيقة ومستقرة للغاية، مثل تلك التي صممتها شركة DARDON ، أمرٌ ضروري.

اتصل بشركة داردون

هل تبحث عن تحسين دقة تشكيل الصفائح المعدنية لديك والتعامل بسهولة مع ملفات الثني المعقدة؟ اتصل بشركة DARDON اليوم لاستكشاف آلات الثني التحكم الرقمي الحاسوبي المتقدمة ومراكز الثني المرنة الخاصة بنا.